高速齒輪泵滑動軸承潤滑特性研究
發(fā)布時間:2021-01-28 10:03
外嚙合齒輪泵結(jié)構(gòu)簡單緊湊,體積小重量輕,對油液污染不敏感,有一定自吸能力,可靠性高,壽命長,具有軸向間隙補(bǔ)償、卸荷槽和徑向不平衡力平衡結(jié)構(gòu),運(yùn)行及維護(hù)成本低廉等顯著優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用在工程機(jī)械、航空航天等環(huán)境惡劣的工況。提高齒輪泵的工作壓力是齒輪泵的一個發(fā)展方向,而提高工作壓力所帶來的問題是:(1)軸承壽命大大縮短;(2)泵泄漏加劇,容積效率下降。本論文主要以外嚙合齒輪泵為研究對象,提高軸承承載能力和使用壽命,建立外嚙合齒輪泵滑動軸承的系統(tǒng)仿真模型,分析橫槽、圓周槽及螺旋槽對冷熱油的導(dǎo)流及降低軸承溫升作用,研究槽型在高速精密機(jī)械中滑動軸承長期存在過熱現(xiàn)象的形成機(jī)理。本文對齒輪泵不同槽型動靜壓滑動軸承的特性進(jìn)行數(shù)值分析:(1)根據(jù)不同槽型流體動靜壓滑動軸承的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),推導(dǎo)出直角坐標(biāo)系和斜坐標(biāo)系下的轉(zhuǎn)換及斜坐標(biāo)下軸承的雷諾方程。(2)計算齒輪泵徑向受力,并校核滑動軸承承載力。(3)分別推導(dǎo)橫槽、圓周槽及螺旋槽三者流體動靜壓滑動軸承的油膜厚度方程、承載力及溫度雷諾方程。(4)運(yùn)用Matlab繪制有關(guān)圖形,對不同槽型下流體動靜壓滑動軸承的動靜特性進(jìn)行對比分析,考慮滑動軸承槽型的寬度、數(shù)量、深度、...
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
浮環(huán)軸承運(yùn)動原理圖
高速齒輪泵滑動軸承潤滑特性分析4導(dǎo)致浮環(huán)軸承出現(xiàn)缺油潤滑失效的現(xiàn)象。圖1.1浮環(huán)軸承運(yùn)動原理圖石墨滑動軸承[25]主要由兩種組成,一種是止推軸承,另一種是徑向軸承,因其特性性常被使用在各種高低溫和高低速滑動的場合中,且該種軸承有比較強(qiáng)的抗腐蝕作用,對腐蝕強(qiáng)的氣體和液體都有明顯的抗腐蝕效果。石墨軸承還具有優(yōu)秀的自潤滑性能,在缺少潤滑油液的情況下也能長期工作而不致?lián)p壞。石墨軸承因其具有各種各樣獨(dú)特而又優(yōu)異的特點(diǎn),加上研究人員對其重點(diǎn)開發(fā),使用范圍也越來越廣,應(yīng)用前景及種類又得到進(jìn)一步拓展。復(fù)合型石墨軸承也逐漸開始進(jìn)入人們的視野,例如從多個方面改善軸承強(qiáng)度和韌性的優(yōu)良材料復(fù)合炭—石墨軸承,使得石墨軸承被更多的行業(yè)所喜愛,尤其是食品行業(yè)等因其嚴(yán)格的衛(wèi)生要求不能使用油脂類潤滑劑,鑄錠輸送機(jī)、鍋爐預(yù)熱機(jī)器等工作溫度高而要求耐高溫的軸承使用場地,化工紡織業(yè)等要求抗腐蝕能力優(yōu)秀的場合。石墨軸承在這些場合使用,因其本身抗性特點(diǎn)均能有效解決這些問題,保證特殊行業(yè)能夠穩(wěn)定生產(chǎn)。但由于碳石墨材料是一種脆性材料,其固有強(qiáng)度不高,應(yīng)用范圍受限,為提高石圖1.2石墨烯滑動軸承
工程碩士學(xué)位論文7第二章流體動靜壓滑動軸承潤滑原理及方程求解2.1流體動壓潤滑形成機(jī)理流體動壓潤滑是指做相對運(yùn)動的兩個固體表面之間被某種潤滑材料形成的潤滑薄膜內(nèi)產(chǎn)生的壓力,使得兩者之間非直接接觸從而減小兩固體表面間的摩擦效應(yīng)[33~35]。由于潤滑薄膜的存在,兩固體表面不會干磨,相對運(yùn)動的兩個固體表面也因間隙內(nèi)只有流體分子存在摩擦且流體潤滑的摩擦系數(shù)相對很小,在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可以大幅度降低摩擦磨損,摩擦磨損做功功率也隨之降低,結(jié)果不僅使得摩擦副性能更加優(yōu)異,軸承的使用壽命也得到極大延長;瑒虞S承的流體潤滑很大程度上限制了軸承的工作能力,因此深入了解滑動軸承的潤滑機(jī)理和潤滑工作狀態(tài)變得十分重要。兩個固體摩擦表面在做相對運(yùn)動時受到粘性流體的動力作用,間隙的油液產(chǎn)生油膜壓力支撐外載荷形成了間隙流體動壓潤滑。如圖2.1所示,形成楔形間隙的平板AB與CD間充滿具有一定黏度的潤滑液體,此時平板AB以一定速度向左滑動,流體從間隙較大側(cè)向間隙較小側(cè)流動,楔形間隙內(nèi)不平衡油壓使得不可壓縮流體流動加快,楔形間隙內(nèi)部形成的壓力等于外負(fù)載壓力,這稱為流體動壓潤滑的間隙運(yùn)行原理[36~38]。據(jù)此,流體潤滑的形成有三個不可或缺的條件:首先兩個相對運(yùn)動的固體表面之間必須形成一個收斂的楔形間隙,其次潤滑流體是有一定的粘度且足夠充足及兩個固體表面必須有足夠大速度以保證相對運(yùn)動,最后潤滑液體的流動要從間隙大側(cè)進(jìn),間隙小側(cè)出。圖2.1流體動壓潤滑工作原理當(dāng)滑動軸承開始運(yùn)轉(zhuǎn)時,油液在軸瓦和軸頸的間隙處變成收斂狀的楔形油膜,
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]滑動軸承性能測試的研究現(xiàn)狀與展望[J]. 付楊楊,孫軍,李彪,黃祥,賈衛(wèi). 機(jī)械設(shè)計. 2019(06)
[2]齒輪泵無徑向力新結(jié)構(gòu)的研究與分析[J]. 李玉龍,孫付春,鐘飛. 制造技術(shù)與機(jī)床. 2019(01)
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[4]計入浮環(huán)徑向溫度梯度的浮環(huán)軸承潤滑性能[J]. 李佳琪,倪計民,高旭南,石秀勇,徐曉川. 吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(06)
[5]基于正交設(shè)計模型的多目標(biāo)進(jìn)化算法[J]. 吳金妹,王亞輝,賈晨輝. 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報. 2017(02)
[6]齒輪泵內(nèi)泄漏途徑及控制方法研究[J]. 馬曉三. 機(jī)床與液壓. 2014(20)
[7]基于流場的外嚙合齒輪泵徑向力計算[J]. 冀宏,趙光明. 機(jī)床與液壓. 2013(07)
[8]Research Progress of Key Technology of High-Speed and High Precision Motorized Spindles[J]. XIONG Wan-li, MI Hai-qing, HUANG Hong-wu National Research Center for High Efficiency Grinding, Hunan University, Changsha 410082, P.R.China. International Journal of Plant Engineering and Management. 2005(02)
[9]一種求解函數(shù)全局優(yōu)化問題的正交方向法[J]. 何麟書,劉剛. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報. 2005(04)
[10]立式屏蔽泵的軸向力及石墨軸承耐磨性試驗(yàn)研究[J]. 李合,許洪元,張文達(dá),羅聞. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2004(01)
博士論文
[1]齒輪泵發(fā)生空化時的氣相動態(tài)演變過程及影響研究[D]. 李明學(xué).蘭州理工大學(xué) 2019
[2]計入非牛頓、變形及表面形貌效應(yīng)的動載軸承熱流體動力潤滑分析[D]. 張振山.上海交通大學(xué) 2014
[3]高速滑動軸承的界面滑移及空穴機(jī)理研究[D]. 王麗麗.山東大學(xué) 2012
[4]基于粘度可控水基潤滑液的高速陶瓷滑動軸承主軸設(shè)計[D]. 劉峰.天津大學(xué) 2010
[5]基于液壓伺服控制的動靜壓軸承設(shè)計理論研究[D]. 江桂云.重慶大學(xué) 2009
[6]螺旋油楔滑動軸承潤滑機(jī)理的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳淑江.山東大學(xué) 2007
[7]磁力軸承支承的轉(zhuǎn)子動態(tài)特性研究[D]. 吳華春.武漢理工大學(xué) 2005
碩士論文
[1]可傾瓦軸承-剛性軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動分析及主動控制[D]. 于哲.山東大學(xué) 2019
[2]表面織構(gòu)化滑動軸承潤滑性能研究[D]. 侯兆鼎.北京交通大學(xué) 2018
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[4]計入氣穴作用的織構(gòu)滑動軸承潤滑性能及溫度場研究[D]. 桂超.重慶大學(xué) 2018
[5]可傾瓦滑動軸承的失效研究[D]. 李珍.山東大學(xué) 2015
[6]軸承潤滑對軸系振動的影響研究[D]. 楊國棟.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[7]動壓滑動軸承設(shè)計分析及計算軟件開發(fā)[D]. 周孟龍.天津大學(xué) 2014
[8]滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 董永樂.蘭州理工大學(xué) 2014
[9]離心壓縮機(jī)推力軸承多場耦合動力學(xué)研究[D]. 劉潤.北京化工大學(xué) 2013
[10]滑動軸承潤滑特性數(shù)值分析及優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 王鳳斌.浙江大學(xué) 2011
本文編號:3004800
【文章來源】:蘭州理工大學(xué)甘肅省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
浮環(huán)軸承運(yùn)動原理圖
高速齒輪泵滑動軸承潤滑特性分析4導(dǎo)致浮環(huán)軸承出現(xiàn)缺油潤滑失效的現(xiàn)象。圖1.1浮環(huán)軸承運(yùn)動原理圖石墨滑動軸承[25]主要由兩種組成,一種是止推軸承,另一種是徑向軸承,因其特性性常被使用在各種高低溫和高低速滑動的場合中,且該種軸承有比較強(qiáng)的抗腐蝕作用,對腐蝕強(qiáng)的氣體和液體都有明顯的抗腐蝕效果。石墨軸承還具有優(yōu)秀的自潤滑性能,在缺少潤滑油液的情況下也能長期工作而不致?lián)p壞。石墨軸承因其具有各種各樣獨(dú)特而又優(yōu)異的特點(diǎn),加上研究人員對其重點(diǎn)開發(fā),使用范圍也越來越廣,應(yīng)用前景及種類又得到進(jìn)一步拓展。復(fù)合型石墨軸承也逐漸開始進(jìn)入人們的視野,例如從多個方面改善軸承強(qiáng)度和韌性的優(yōu)良材料復(fù)合炭—石墨軸承,使得石墨軸承被更多的行業(yè)所喜愛,尤其是食品行業(yè)等因其嚴(yán)格的衛(wèi)生要求不能使用油脂類潤滑劑,鑄錠輸送機(jī)、鍋爐預(yù)熱機(jī)器等工作溫度高而要求耐高溫的軸承使用場地,化工紡織業(yè)等要求抗腐蝕能力優(yōu)秀的場合。石墨軸承在這些場合使用,因其本身抗性特點(diǎn)均能有效解決這些問題,保證特殊行業(yè)能夠穩(wěn)定生產(chǎn)。但由于碳石墨材料是一種脆性材料,其固有強(qiáng)度不高,應(yīng)用范圍受限,為提高石圖1.2石墨烯滑動軸承
工程碩士學(xué)位論文7第二章流體動靜壓滑動軸承潤滑原理及方程求解2.1流體動壓潤滑形成機(jī)理流體動壓潤滑是指做相對運(yùn)動的兩個固體表面之間被某種潤滑材料形成的潤滑薄膜內(nèi)產(chǎn)生的壓力,使得兩者之間非直接接觸從而減小兩固體表面間的摩擦效應(yīng)[33~35]。由于潤滑薄膜的存在,兩固體表面不會干磨,相對運(yùn)動的兩個固體表面也因間隙內(nèi)只有流體分子存在摩擦且流體潤滑的摩擦系數(shù)相對很小,在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可以大幅度降低摩擦磨損,摩擦磨損做功功率也隨之降低,結(jié)果不僅使得摩擦副性能更加優(yōu)異,軸承的使用壽命也得到極大延長;瑒虞S承的流體潤滑很大程度上限制了軸承的工作能力,因此深入了解滑動軸承的潤滑機(jī)理和潤滑工作狀態(tài)變得十分重要。兩個固體摩擦表面在做相對運(yùn)動時受到粘性流體的動力作用,間隙的油液產(chǎn)生油膜壓力支撐外載荷形成了間隙流體動壓潤滑。如圖2.1所示,形成楔形間隙的平板AB與CD間充滿具有一定黏度的潤滑液體,此時平板AB以一定速度向左滑動,流體從間隙較大側(cè)向間隙較小側(cè)流動,楔形間隙內(nèi)不平衡油壓使得不可壓縮流體流動加快,楔形間隙內(nèi)部形成的壓力等于外負(fù)載壓力,這稱為流體動壓潤滑的間隙運(yùn)行原理[36~38]。據(jù)此,流體潤滑的形成有三個不可或缺的條件:首先兩個相對運(yùn)動的固體表面之間必須形成一個收斂的楔形間隙,其次潤滑流體是有一定的粘度且足夠充足及兩個固體表面必須有足夠大速度以保證相對運(yùn)動,最后潤滑液體的流動要從間隙大側(cè)進(jìn),間隙小側(cè)出。圖2.1流體動壓潤滑工作原理當(dāng)滑動軸承開始運(yùn)轉(zhuǎn)時,油液在軸瓦和軸頸的間隙處變成收斂狀的楔形油膜,
【參考文獻(xiàn)】:
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博士論文
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[2]計入非牛頓、變形及表面形貌效應(yīng)的動載軸承熱流體動力潤滑分析[D]. 張振山.上海交通大學(xué) 2014
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[5]基于液壓伺服控制的動靜壓軸承設(shè)計理論研究[D]. 江桂云.重慶大學(xué) 2009
[6]螺旋油楔滑動軸承潤滑機(jī)理的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 陳淑江.山東大學(xué) 2007
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[1]可傾瓦軸承-剛性軸轉(zhuǎn)子系統(tǒng)的運(yùn)動分析及主動控制[D]. 于哲.山東大學(xué) 2019
[2]表面織構(gòu)化滑動軸承潤滑性能研究[D]. 侯兆鼎.北京交通大學(xué) 2018
[3]高速軸承潤滑特性及轉(zhuǎn)子動力學(xué)實(shí)驗(yàn)分析[D]. 李子君.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所) 2018
[4]計入氣穴作用的織構(gòu)滑動軸承潤滑性能及溫度場研究[D]. 桂超.重慶大學(xué) 2018
[5]可傾瓦滑動軸承的失效研究[D]. 李珍.山東大學(xué) 2015
[6]軸承潤滑對軸系振動的影響研究[D]. 楊國棟.哈爾濱工程大學(xué) 2015
[7]動壓滑動軸承設(shè)計分析及計算軟件開發(fā)[D]. 周孟龍.天津大學(xué) 2014
[8]滑動軸承—轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動態(tài)特性分析及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 董永樂.蘭州理工大學(xué) 2014
[9]離心壓縮機(jī)推力軸承多場耦合動力學(xué)研究[D]. 劉潤.北京化工大學(xué) 2013
[10]滑動軸承潤滑特性數(shù)值分析及優(yōu)化設(shè)計研究[D]. 王鳳斌.浙江大學(xué) 2011
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